探测技术论文范文第1篇
[摘 要]近年来，随着科学技术的不断发展，人工智能技术不断应用于我国各行各业中，并成为主流技术，直接影响全球经济以及人们生活，并对未来社会产生非常大的影响。因此，研究和探讨人工智能技术的发展及未来应用是非常必要的。文章从人工智能技术的概念出发，分析了人工智能技术的发展历程，并重点探讨了人工智能技术的具体应用，希望为相关研究提供参考。
[关键词]人工智能技术;产业融合;应用
doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2020.16.080
0 引 言
人工智能技术指通过计算机呈现人类智能的技术，能够从环境中获取感知并执行行动。从狭义认知角度看，人工智能可分为人工智能产业（包括技术、算法、应用等多方面的价值体系）、人工智能技术（包括凡是使用机器帮助、代替甚至部分超越人类实现认知、识别、分析、决策等功能）两大类。
1 人工智能技术发展情况
从20世纪50年代开始，许多科学家、程序员、逻辑学家和理论家帮助和巩固了当代人对人工智能思想的整体理解。随著时代的进步，人工智能技术的发展以10年为一个阶段，每一阶段与前一阶段相比均发生了翻天覆地的变化，这种因技术的创新及发现带来的变化使人们对人工智能的认识处在一种具有持久性且不断刷新的状态下，而相关科学技术、材料技术及知识概念的进步使人工智能从设想变为可能，成果应用在人类社会的各个角落。人工智能技术发展的60多年里经历了几次“寒冬”，但自深度学习算法出现后，近年来再次进入爆发期。1956-1980年是起步阶段，1980-1990年是专家系统推广阶段，2000年至今是深度学习阶段。从2011年开始，人工智能已经融入人们的日常生活中。如人们使用具有语音助理的智能手机和具有“智能”功能的计算机等。
2 人工智能技术的应用
随着互联网、大数据、云计算、机器学习等技术的发展和改进，有效促进了人工智能技术在物流仓储、装备制造等领域中的普及和使用。通过构建智能物流追踪系统，实现制造装备、物流运输的智能化，可以实时跟踪这些行业的信息，实现信息有效加工和处理。本文重点从以下几方面探讨人工智能技术的具体应用，主要包括安全防护领域、产业深度融合领域、国防领域。
2.1 安全防护领域中的人工智能技术应用
安全防护领域被认为是人工智能技术的第一个登陆点。这是因为在安全防护领域中应用人工智能时，既不需要过多的基础设施，还能得到政府对安全防护项目的大力支持。其中，2018年，公共安全领域安全贡献的市场份额超过70%。人工智能技术在安全领域的应用主要是利用视频识别、生物识别和物理特征识别三大技术。这些技术的应用改变了过去需要人工取证和被动监视的安全形式，且通过识别和提取视频数据，大大缩短了人们检查和监视的时间，而生物识别技术极大地提高了字符识别的准确性及公共安全治理效率。
2.2 人工智能技术在产业深度融合方面的应用
加快人工智能技术的发展，并将人工智能技术应用到各行各业中，与产业深度融合是科技兴国、实现产业优化、供给侧结构性改革的重要引擎。目前，受人才、技术、数据等方面的影响，人工智能技术与产业深度融合程度不够，还处于起步阶段。虽然刚起步，但人工智能技术在产业深度融合方面的应用已经有了一定的成绩，例如：在物流仓储中应用人工智能技术时，开发了库房管理系统，利用摄像头、温湿度传感器等获取库房信息，并将这些信息实时传递给库房管理员。同时，分析历史库房数据，确保库房运行安全。库房安全管理方面，建立了智能建筑管理系统，利用传感器实现烟雾、温度探测，及时启动报警，保证库房安全。物料运输过程中，应用AGV智能搬运系统、电子标签管理系统，使用二维码标识物料，实现物料运输的实时跟踪、定位，保证物料运输线路的准确性，并将信息实时传递给库房管理员，建立实时的动态联系，实现物料的准确、高效管理。此外，人工智能技术与产业深度融合为有效改善民生提供了新的途径。人工智能技术极大地增强了人类了解世界和改造世界的能力。随着人脑仿生计算技术和云机器人的发展和应用，智能机器将越来越多地进入人们日常的生产和生活中。为了让人工智能技术和产业深度融合，需要做到以下几点：第一，提高我国创新应用效能，强化基础科学储备;第二，强化政府引导，有效激发智能产业发展活力;第三，完善消费体制机制，有效培育人工智能消费市场;第四，构建科学合理的数据开放共享机制;第五，创新人才培养机制，完善人才培养体系;第六，营造健康有序的产业发展生态环境。
2.3 人工智能在国防领域中的具体应用与表现
2.3.1 在情报获取、有效监视以及侦察方面的应用
在军事方面，情报获取、信息侦察等都是非常重要的，而要想让这些信息更准确，相关单位必须提高技术要求。得益于技术理念及应用能力的发展，近年来人工智能技术在情报工作方面的应用越来越得心应手，情报工作中的多项工作内容已经可以完全依靠人工智能图像识别技术完成，而这也就意味着人工智能技术将在未来被普遍运用到情报工作的各个方面，包括情报获取工作、各种敌后侦查工作等。
2.3.2 在国防建设后勤工作中的应用
目前，军事后勤工作开始越来越多地应用人工智能技术，比如，我国空军运用人工智能技术进行飞机维护预测工作。
2.3.3 在网络空间行动中的应用
随着网络信息技术的发展，信息技术在军事领域中的应用越来越广泛，使对立双方的军事竞争不得不将一部分重点工作放在网络技术上，网络侦查与反侦查技术、Hacking技术与反Hacking技术等其他网络技术的较量成为军事竞争的一部分。而人工智能技术在这方面则发挥了重要作用，能够帮助技术员高效处理各种信息，使其在竞争中处于上风。
2.3.4 在国防领域信息操控以及有效伪造方面的应用
利用人工智能技术可以伪造图片、音频和视频，已经被成功地运用到国防领域的信息操控以及相关材料、证件、信息进行高可信度的伪造工作中，得到了高水准的人工智能技术支持，在军事领域中发挥了重要作用。
2.3.5 在国防领域进行指挥和有效控制方面的应用
传统国防军事领域的指挥及控制工作均依靠人力进行，但随着现代社会经济的飞速发展，国防领域中的各项信息正变得越来越精确化、复杂化，对指挥者个人能力、心理状态、战术素养及战略思想的要求越来越高，而有经验的指挥者往往具有一定年纪，难以胜任强度太大的协调指挥工作。人工智能技术的应用则很好地解决了这一问题。人工智能技术能在极短时间内对战场各方面实际情况进行汇總、分析与简单处理，并及时上报处理结果，降低指挥及控制工作难度，提升工作效率。
2.3.6 在军事车辆驾驶方面的具体应用
全球很多军事服务部门都努力将人工智能技术融入半自动和自动驾驶车辆中，包括战斗机、无人机、地面车辆和海军舰艇等。
2.3.7 在军事致命自主武器系统研究中的应用
LAWS是一种特殊的武器系统，使用传感器和计算机算法能够独立地识别目标、指挥武器系统，可以在没有人为干预的情况下打击目标。
2.4 网络空间安全领域的人工智能应用
现阶段，人工智能产业进入快速增长期，网络空间建设速度不断加快。但是，网络空间建设过程中会受到攻击，而应用人工智能技术，能够准确、快速识别各种攻击，并采取措施进行预防和解决。人工智能技术在网络空间安全领域的应用包括以下几个方面。①人工智能技术在网络空间防御领域的应用，利用机器学习和统计模型，通过分析恶意软件的特征，准确预测攻击网络空间的方向，为制订防御方案提供参考。②人工智能技术在网络攻击中的应用，通过创建自主网络攻击系统，能够自动判断特定恶意代码，避免信息窃取、网络攻击等对网络空间造成危害。③人工智能技术在网络入侵检测领域的应用，能够快速、准确地识别网络入侵，更加准确地识别入侵网络的异常流量，例如，采用僵尸网络检测、DDoS检测等方式。
3 结 语
人工智能技术的出现为人类未来的发展提供了新的方向。目前，人工智能技术的应用能力随着时间发展日趋成熟，并成功应用到金融、网络、国防乃至各个社会行业中，使各个行业的发展迈向一个全新的阶段，为人们的生活创造便利，推动科技进步。
主要参考文献
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探测技术论文范文第2篇
一、城市地下管线探测内容
城市地下管线探测工作包含探查、测量、地下管线信息系统的建立等。地下管线探查具体是指利用电磁, 电磁波原理给管线施加电磁信号的方法来对地下管线进行定位、定向、定埋深, 探查地下管线的属性、平面位置、埋深等。地下管线测量是指对管线点地理标志平面位置、高程的测量, 通过测量了解管线点坐标、高程等。地下管线信息系统主要是将管线的坐标, 高程, 埋深, 材质, 权属等信息录入数据库, 生成综合和专业管线图, 对管线实行信息化管理。
二、城市地下管线探测原理
地下管线探测工作的本质是利用地下管线本身和其他周围不同的物理属性、环境特点等来查找埋藏在地下的各类管线位置、埋深、走向等。现阶段, 地下管线探测常用方法是电磁法, 具体是应用地下管线辐射电磁场信号来定位管线, 通过定位计算出深度、电流读数, 从而充分发挥其探测功能。
三、复杂条件下城市地下管线探测技术的应用
(一) 近间距并行管线探测技术
在城市的快速发展下, 城市空间逐渐缩小, 城市发展所能够利用的空间变得越来越有限。城市地下管线大多采用的都是平行埋设。这种平行埋设的方式节省了城市空间资源。在平行埋设中常用的是近距离平行管线。近间距平行管线是指管线埋深、走向保持一致, 管线之间距离不超过两倍埋深的管线。近间距并行管线组合形式多样、间距较小, 电磁场之间的感应强烈, 加上外界城市交通、空间电磁、电流等因素的影响, 城市管线探测工作开展存在比较大的难度。为此, 想要保证地下管线探测的客观需要进行以下几方面的操作:第一, 直接法。直接法主要是借助管线暴露出来的部分来向管线直接充电, 并通过改变充电方向来让电流沿着某一目标流动。在支管线不超过5m的时候, 需要应用高频信号进行探测, 同时应用差动天线信号接收机, 增强管线的抗干扰能力。第二, 夹钳法。夹钳法主要是应用专门的感应钳, 使钳管线产生感应电流。夹钳法一般应用在电信、电力类的电缆操作中。第三, 水平、倾斜、垂直压线方法。前两种方法的应用虽然是压制和减弱测管线和干扰的常用方法, 但是在管线露出点少的情况下, 这两种方法会失去所能够应用的条件。水平、倾斜、垂直压线方法可发挥其优势, 减少干扰, 通过改变发射机线圈和目标管线位置的方式来压制干扰信号, 并增强目标信号。第四, 同侧感应法。在管线之间间距较小的情况下是很难分别测量的, 加上管线中电流系统、激发不当的影响, 管线之间难以有效区分。针对这个问题可以通过改变同侧感应的方法来操作, 从而在盲测的时候避免出现因为发射机位置不正确引发的错误定位。
(二) 非金属管线的探测
城市地下管线的类型繁多, 具体包含给排水、燃气、热力、通讯、电力等, 在不同领域, 管线的使用材质不同, 同样的管线也有不同材质, 比如PVC塑料、铜、光纤等。现阶段, 我国拥有的探测技术能够探测出相应的金属管线, 并将这些金属管线分类管理。对于非金属管线的探测存在一定的难度, 为了增强非金属管线探测精确度, 在进行综合管线普查的时候, 相关人员可以根据竣工图纸, 到指定的位置上确定非金属管线的位置和埋深, 然后按照技术设计书规定抽取一些点开挖验证。在具体施工中, 生产单位在铺设完管线回填的前需要跟踪测量管线位置, 测量位置之后进行回填操作。
针对非金属管线的探测, 适宜采用探地雷达以确保探测的准确性。采用探地雷达的时候, 雷达剖面上的地下管线很容易出现异常问题, 在地下管线和周围介质存在较大电性的时候, 给水、燃气、排水等管道会出现曲线形态, 拱形曲线的顶点是管线的中心。管沟、管块管线会呈现出平直线的形态。管径的大小和曲线的变化表现出一种负相关关系。在实际施工建设中, 如果管线的埋设深度较大, 探测曲线变化会较小, 反之亦然。另外, 采用探地雷达探测地下管线的时候需要考虑地下地质环境的复杂情况, 充分考虑外界各方面因素对地下管线的影响, 在发现探测异常的时候需要及时辨别和分析。
(三) 电力电信管线探测技术
电力电信管线本身自带一种“源”, 在应用探测仪的时候能够对电力电信管线进行追踪、定位, 在信号比较弱的时候可以应用夹钳法来探测, 将夹钳的一端和发射机连接, 并将夹钳和目标线缆连接, 启动发射机选定适合的频率, 按照直接法的操作方式进行操作。
结束语
综上所述, 地下管线是城市建设发展的重要基础。为此, 在城市化进程的加快下, 需要相关人员结合实际合理规划、布局地下管线, 并应用相应的技术进行地下管线探测。从目前的发展情况来看, 对于金属管线的探测手段比较成熟, 能够应用直接法、电磁感应法来准确的探测地下管线, 但是对非金属管线的探测还不够成熟虽然地质雷达探测法在非金属管道探测中的应用效果较高, 但是应用过程中存在成本费用较高的问题。为此, 在未来关于非金属管道探测问题仍然需要得到相关人员的进一步关注。城市地下管线探测是城市地质工作的重要组成, 为了能够更好的促进城市化发展, 需要相关人员结合实际应用高新技术来做好这一项工作, 富有效率的完成地下管线探测任务, 不断为探测研究提供有力支持。
摘要：城市地下管线是城市发展的重要设施, 是城市设计、规划、施工、管理的重要依据, 为此, 想要更好的促进城市建设发展需要相关人员加强对各个地质条件下地下管线探测方法和技术应用的分析。文章结合城市地下管线探测的原理和内容, 从近间距并行管线的探测、各类非金属管线的探测两个方面重点分析复杂条件下城市地下管线探测与关键技术, 旨在更好的促进城市地下管线探测发展, 增强地下管线探测的客观性。
关键词：城市地下管线,探测,关键技术
参考文献
[1] 杜坤升.城市地下管线探测关键技术分析[D].东华理工大学, 2017.
[2] 魏家玲.城市地下管线探测与管线信息系统设计[D].兰州交通大学, 2015.
探测技术论文范文第3篇
钻孔测井分析仪(下简称“仪器”)由仪器硬件和分析软件两部分构成。仪器硬件部分由主机箱、探头、推杆三部分构成,使用时在矿山井下可以实现对视频、自然伽玛、钻孔轨迹(方位角、倾角)数据的一次采集。在地面通过分析软件可以实现数据下载,进而对钻孔孔斜计算、定量分析揭露地层的岩性、厚度、含水性及孔壁结构特征。
2.井下钻孔探测技术在某煤矿采区的应用
为了查明以下情况:某煤矿上覆采空区的分布位置、延伸方向;采空区距工作面的垂直深度;工作面上部含水层的裂隙发育;上覆煤层的厚度及距离本煤层的垂直深度;分析得出钻孔内煤岩层柱状图;针对上覆采空区进行了钻孔探测技术。
(1)工作面的水文地质条件
工作面6#煤整体呈单斜构造,走向北西,倾向北东,但煤层底板起伏变化不大。地质构造较简单,工作面顶板为泥岩,层位较稳定,但泥岩硬度较低。
工作面上部有原小煤窑1#煤采空区积水。影响范围在运输顺槽开口掘进至约300m范围内,根据钻孔资料分析,距6#煤层平均间距约55m。对应地面上有一条南北走向的王陶河。
(2)测孔技术的解释方法
具体解释步骤如下:
①数据导入:用专用数据线,将仪器主机箱的“通讯”端口与电脑的USB端口相连接,下载测孔数据。
②新建工程:利用导入的测孔数据新建工程,输入各项参数后经过软件处理后保存。
③岩性柱状图成图:岩性分析过程是根据自然伽玛曲线与视频同步进行分析,主显示区会出现一条红色的直线,称之为“分析指示线”,它会随视频播放的进度上下移动,指示出视频与GR曲线对应的位置。当曲线的GR异常值出现明显变化,即地层岩性分层时,通过视频查看当前岩性与曲线特征的对应关系,共同确定当前的岩性与分层,经过软件处理后最终成图。
④钻孔孔斜剖面图与地质剖面成图:利用软件中的钻孔剖面功能,通过分析测孔数据后,绘制出钻孔轨迹剖面图。如果此时钻孔的岩性柱状图已经形成,在导出的CAD文件转换格式中,将会保存沿着钻孔剖面线的岩层分层点信息(此图即地质剖面原型,如图1所示中的曲线上的0、1、2、3、 4、5为分层点;0-1为炭质泥岩、1-2为煤等),用户只需根据前方视倾角、构造情况在CAD中根据分层点信息,绘制出最终的地质剖面图。
备注:0-1为炭质泥岩;1-2为煤;2-3为炭质泥岩;3-4为煤;4-5为砂质泥岩
⑤轨迹矫正:消除仪器扶正及各地地磁场不同,软件自动对探测轨迹进行矫正,出厂前软件设置“方位角”逆时针矫正4°,“倾角”向下矫正4.5°,根据需要进行修改。
(3)井下测孔技术取得的主要成果
本次井下测孔技术取得了清晰、高质量的视频等数据资料,在此基础上经过精细软件解分析释获得了丰富的水文地质成果:查明了探测上覆采空区的3#、4#、17#、18#四个钻孔内的孔内岩石塌陷情况、分层性、厚度、岩层软硬程度、岩石孔隙、裂隙、出水点特征;3#孔在3.5m处见煤且上覆砂岩中含有方解石,可作为矿井岩层标志层进行比对,在生产中更有效的控制巷道掘进层位;4#孔在25m时裂隙发育,49m时孔壁破碎,对照钻探时情况,解释说明了49m时钻探回水小的原因;综合分析两个探孔都穿过2#煤层,根据视频可以看出,2#煤层底板岩性裂隙发育较为破碎。17#孔在16m时见煤,32m时岩石破碎疑似遇到老空,18#孔31m时见采空,通过分析两个探孔均探到采空区,都在6#煤层31m左右,可以确定为2#煤层采空,孔内无水。
通过数据分析得出四个钻孔的钻孔轨迹平剖面图以及柱状图表:3#器探测73.36m,钻孔在终孔位置与设计水平偏差1m,与设计钻孔垂直偏差7.1m;4#仪器探测72.51m,钻孔在终孔位置与设计水平偏差0.4m,与设计钻孔垂直偏差4.04m;17#仪器探测33m,钻孔在终孔位置与设计水平偏差0.55m,与设计钻孔垂直偏差1.7m;18#仪器探测37.31m,钻孔在终孔位置与设计水平偏差0.71m,与设计钻孔垂直偏差1.14m。
①钻孔垂向孔斜:
备注:红色直线表示开孔倾斜方向,蓝色曲线表示实测轨迹03#钻孔实测平面终孔位置与设计偏差7.1m04#钻孔实测平面终孔位置与设计偏差4.04m
备注:红色直线表示开孔倾斜方向,蓝色曲线表示实测轨迹17#钻孔实测平面终孔位置与设计偏差1.7m18#钻孔实测平面终孔位置与设计偏差1.14m
②钻孔平面孔斜:
备注:红色直线表示开孔倾斜方向,蓝色曲线表示实测轨迹03#钻孔实测平面终孔位置与设计偏差1m04#钻孔实测平面终孔位置与设计偏差0.4m
备注:红色直线表示开孔倾斜方向,蓝色曲线表示实测轨迹17#钻孔实测平面终孔位置与设计偏差0.55m18#钻孔实测平面终孔位置与设计偏差0.71m
③岩性与水文地质
3.结论
综上所述,本次井下钻孔探测技术取得了丰富的地质效果。所取得的地质成果指出了巷道掘进以及开采过程中可能遇到的水文地质问题,分析得出工作面内岩层的综合柱状图,查明了上覆采空区的分布范围,为巷道的掘进开采提供了水文地质资料,更有效的探放上覆采空积水,为矿井防治水提供了又一有力的技术手段;并且计算得出钻孔终孔位置的偏差,为以后钻孔设计提供依据,为煤矿安全、高效生产提供了有效的技术支持,产生了很好的经济和社会效益。
摘要：煤炭在我国能源消费构成中占有主导地位,井下钻孔探测技术具备成本低、分辨率高等特点,能够为煤矿的安全、高效生产提供有利支持,井下钻孔探测技术在煤矿防治水的应用必然会产生很好的经济和社会效益,意义重大。
关键词：井下钻孔探测技术,煤矿水文地质,应用
参考文献
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[2] 王卫光.瞬变电磁仪在煤矿水文地质探测方面的应用研究[J].机电工程技术,2015(07):239-241.
探测技术论文范文第4篇
X射线探测器应满足下列几点要求:(1)具有较高的探测效率和全能峰效率;(2)具有良好的能量分辨率和能量线性;(3)死时间短, 有优良的高计数率特性;(4)使用方便, 工作稳定、可靠;(5)价廉, 寿命长;(6)对携带式仪器, 应具有轻便、功耗低的特点。本文对CdZnTe探测器在XRF能谱分析中进行研究, 得出CdZnTe探测器用于XRF测量的实用性。
一、CdZnTe探测器的工作原理
CdZnTe化合物的高原子序数和高密度提供了对高能光子的强吸收和高探测效率, CdZnTe探测器可以在室温状态下直接将X射线和γ射线转光子变为电子。与硅和锗检波器相比, CdZnTe晶体是唯一能在室温状态工作并且能处理2百万光子/(s?mm2)的半导体。该种材料的能带宽, 可制成耗尽层深、漏电流小的高阻探测器。载流子寿命长, 流动性好, 电荷迁移距离可达若干mm甚至cm, 特别适用于探测高能光子。
CdZnTe探测器的主体由半导体晶块和两端电极组成, 晶块两端外施偏压, 处于自由载流子状态。入射光子在半导体内通过光电作用和康普顿效应产生电子空穴对, 其自身在连续的光电和康普顿作用下失去能量。电子空穴对数量与入射光子能量成正比。如图1所示。
在外加偏压作用下, 电子空穴对分离, 分别反向迁移, 在探测装置内形成电流。通过对电荷感应灵敏的前置放大器收集产生的总电荷量, 形成电压脉冲, 其电压脉冲幅度与总电荷量成正比。不同能量的入射光子在前置放大器上产生大小不同的电压脉冲幅度, 在多道分析器上则对应产生按能量大小排列的谱峰。而在单位时间内相同电压脉冲幅度出现的频率, 在多道分析器上表现为峰位不同的锋强度大小。浓度越高, 产生对应电压脉冲幅度频率越高, 故峰强度越大。即探测器的实质是通过测量电压脉冲幅度获得元素的能量信息, 通过测量其出现频率(频度), 获得该元素的浓度信息。
二、X射线荧光分析
XRF分析的原理就是在元素受到一定的激发后, 发射特征X射线, 而这种X射线的能量能够唯一表征该元素, 再由探测器测量这种荧光, 然后电子学线路记录, 最后对所测的光谱经过解谱和基体校正, 得到该样品的组成信息。图2为一套典型的XRF谱仪框图。
三、XRF能谱分析
XRF能谱分析的关键就是准确求出所测能谱的峰位和净强度, 进行能谱解析无非是要正确识别谱峰、确定峰位和本底, 并通过适当的数学处理方法将各个峰从重叠峰中分离出来, 然后再以一定的方法确定谱峰强度作为定量分析的依据。
（一）能谱光滑。
数据分析时必须对谱数据进行光滑处理, 以减小能谱统计涨落的干扰, 及更准确的寻峰和确定峰位。根据CdZnTe探测器所测能谱谱峰的特点, 并通过实验对比, 明显表明傅立叶变换法的光滑效果最好。特别是能谱总道数大于512道的时候, 其他方法要光滑好多次, 而用傅立叶变换法, 设置好合适的光滑参数后, 一次光滑就可以达到很好的效果, 如图3-1-1和图3-1-2所示, 其中光滑参数σ=12, ω1=0, ω2=200*2π/4096。
（二）本底扣除。
本底产生的原因一般可分为两类。其一是由样品引起的, 原级x射线谱在样品中产生散射 (康普顿散射和瑞利散射) 线, 其强度随样品成分的变化而发生变化。其二是由样品产生的射线与仪器相互作用引起的, 如探测器包装材料及探头周围物质引起的高次线等;此外宇宙射线和样品中放射性核素和电子学线路也能产生本底。本底对微量元素的检测限和准确度均有较大影响, 本底的正确扣除可以有效地降低检测下限, 因此, 通常均给予足够重视。在本底校正的几种方法中, 实测本底校正法效果最好。
（三）寻峰及峰区确定。
由于傅立叶变化法对能谱光滑的效果比较好, 所以寻峰-确定峰位置和峰边界一般采用一二三阶微商找峰法。其简单过程为, 首先对全谱做一次光滑的一阶数值微商, 然后对一阶微商谱, 从负变正的连续点中, 过零点为峰区边界, 再对全谱做一次光滑的二阶数值微商, 然后由二阶微商谱判断所确定的峰区内是单峰还是重叠峰, 最后对每个初步确定的峰进行统计检验。
（四）峰面积的计算。
X射线与CdZnTe探测器相互作用, 由于能量损失在电离过程和晶格热振动之间的分配是随机的, 因此探测器吸收X光子的全部能量, 所产生的电子一空穴对总数目服从统计涨落, 这种能量分配的统计涨落效应使得探测器的全能响应服从高斯分布形状。峰形拟合函数为其中P0～P5为拟合参数, δ控制拖尾范围的参数, 且有i≤P2, δ=1;i>P2, δ=0, B (i)为本底函数。拟合参数计算出来后, 可以得到各峰的峰位及高斯峰面积。
四、综述
CdZnTe探测器的发展和使用, 使获取高性能的核能谱成为可能, 随着高品质CdZnTe半导体晶体制备技术的不断提高，CdZnTe探测器不仅能够广泛应用于X射线荧光技术, 必将在其它领域获得更大的应用空间。
摘要：本文主要介绍CdZnTe探测器, 及其在X射线荧光技术中的应用研究。XRF能谱分析的关键是能谱的峰位和净强度, 进行能谱解析即是要正确识别谱峰、确定峰位和本底, 从而说明CdZnTe探测器能够代替NaI (Tl) 、Si (Li) 、HpGe等传统探测器而应用于X射线荧光技术的实用性。
关键词：CdZnTe探测器,X射线荧光技术,XRF能谱分析传统探测器
参考文献
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探测技术论文范文第5篇
随着遥感技术的进步和红外传感器精度的提高, 海洋的红外遥感实验大大增多, 其中不乏针对内波的实验。目前, 由于卫星红外遥感的辐射分辨率和空间分辨率的限制, 机载方式是获取海洋内波红外遥感信息的主要方式。TOGA-COARE实验获取了大量的海洋内波的红外遥感资料。在海洋内波的红外遥感图像中, 可以很明显地看到条纹状的图案 (Marmorino等, 2004;Zappa等, 2004) 。
本文主要从理论研究和实验观测两方面介绍了国内外学者关于海洋内波的红外遥感探测机理研究的主要工作。
1 海洋内波对海表温度的调制机理研究
Osborne (1965) 的基础理论工作主要解决了海洋表面流场的散度场对海表温度的影响。应用一定的海洋模式, 最终是要在“冷表皮” (Cool Skin-由于海水的潜热、感热和长波热辐射造成的毫米级的冷边界层) 内求解热传导方程:
内波产生的波致流会破坏“冷表皮”效应, 从而对海表温度起到调制作用。Osborne最先推导了内波对海表温度的调制作用。其理论工作在某些部分的作用是十分显著的, 后来Saunders (1967年) 提供的冷表皮模型与此一致。
Leighton (2003) 提出的计算由于“冷表皮”效应造成的海洋表皮上下温差的模型:
其中, Q为界面处热通量 (感热、潜热) 。
其与Osborne (1965) 文章中式19是一致的, ∆T的大小一般为0.3 K到0.7 K之间。Marmorino (2004) 的海洋内波的红外遥感实验中曾用此公式计算∆T为0.43 K, 并结合实验海区地形, 采用两层模式计算出内波所致表面流场散度, 从而得出由内波引起的海表温度波动振幅为0.04 K。
G.O.Marmorino等人在2002年的实验只得到了海表的红外图像, 并没有垂直向温度剖面数据, J.T.Farrar等 (2007) 还给出了配合航空测量的船测海洋温度剖面。文章主要评估了海洋内波对海表温度的两种调制机制:内波对冷表皮的调制机制 (毫米级) 和内波对垂直热混合层 (米级) 的调制。并且从理论和实验上对两种机制的调制作用给出了解释。
通过对G.O.Marmorino等人在2004年文章的分析, Farrar认为G.O.Marmorino等 (2004) 理论解释比较可疑, 结论也夸大了内波对冷表皮的调制作用。所以作者基于Osbern (1965) 的理论, 对G.O.Marmorino等人的推论做了修改。
作者最终得到的海表温度表达式为
此解与Marmorino等 (2004) 公式相比更优。内波通过“冷表皮”效应调制海表温度, 其难点是冷表皮厚度δ的确定。Osbo rne (1965) 有三种想定:一是δ主要是表面波和湍流有关, 对内波引起的散度的弱变化反应迟钝, 可认为δ为常数;二是, 基于与第一个想定同样的原因, 由于内波的垂直流速的作用, 冷表皮的下边界会被抬升或降低, 从而改变冷表皮的厚度, 但Osborne (1 965) 认为这主要是短周期表面波的作用;三是内波引起的表面散度通过影响表面附近湍流改变厚度δ。第三个想定比前两个更清晰, 因为我们认为内波引起的表面应力太小, 不足以直接影响δ或Θ, 但可以通过内波引起的表面散度间接影响。
在低风和强日照条件下, 热能和动量集中在表面附近的“日成热层” (Diurnal warm layer) , 温度梯度可达4摄氏度每米[3]。海洋内波可通过调制热混合层影响海表温度, 这即是J.T.Farrar等 (2007) 讨论的内波对海表温度的第二种调制机制。
Fairall C.W.等 (1996) 给出了热混合层模型, 并讨论了内波通过调制热混合层对海表温度的影响。给出了计算公式:
这里QWL为热混合层净的热通量, ∆t为内波周期, D为混合层深度。
J.T.Farrar等 (2007) 给出了检验这两种调制机制的方法。需同时使用航空遥感数据和表皮以下温度数据。对于“冷表皮”效应调制机制, 在航空红外图像中, 我们将期望看到海表温度的空间红外图像与“冷表皮”上下边界处温度差的图像十分相似, 因为这种机制假定海表温度的变化即起因于“冷表皮”上下边界处的温差。同样地, 若海表温度和10厘米至30厘米处温度一样或很相似, 冷表皮应力的假定不成立。另外, 此假定不考虑热层调制机制, 只要内波存在就行。对热层机制假定, 认为约20厘米深度处水体温度的时空波动在振幅和相位上都与表面温度近乎一致。当然, 两种机制共同起作用也是有可能的, 数据对比分析时可选择没有热层的时间段 (比如晚上) 。
2 海洋内波的红外遥感观测实验
2002年12月, G.O.Marmorino等人做了海洋内波的红外成像实验, 红外传感器精度接近0.02摄氏度, 高度为235米, 空间分辨率小于1米。测量时风速较低, 约为1.2±0.4米/秒, 海水表面流速小于5厘米/秒水深为6米。观测海湾附近还有一座可以测量太阳辐射的塔。其所拍摄的图像如图1所示。
图1中两幅图片是在同一位置不同时间拍摄的, 左边是于当地时间1750拍摄, 右边是于当地时间1804拍摄的。图中亮带与暗带间的温度差达到0.05至0.1摄氏度, 作者认为这是由于内波破坏了海表面的“冷表皮”效应造成的。TOGA-COARE实验获取了大量海洋内波的红外遥感资料, 并且还获得了对应的温度剖面、海面风速及太阳辐射等数据。
3 展望
目前, SAR探测内波技术较为成熟, 而红外成像为探测内波提供了一种新方法, 也是一个较新的领域, 理论上并没有系统、成熟的研究, 更没有业务上的应用。并且内波的红外遥感图像受太阳辐射、大气状况、海面风速、海况等的影响很大。遥感实验中, 在低风、良好的海况和天气条件下, 才能获得效果较好的内波红外图像。
“冷表皮”效应对海表温度的研究较为成熟, 而内波正因为破坏了“冷表皮”效应而对海表温度产生影响, 在以后的研究中, 要更多的考虑到这一点。
摘要：海洋内波对海表温度的调制机理研究最早始于20世纪60年代, 之后随着遥感技术的进步和红外传感器精度的提高, 海洋内波的红外遥感实验也大大增多。本文主要从理论研究和实验观测两方面介绍了国内外学者关于海洋内波的红外遥感探测机理研究的主要工作。
关键词：海洋内波,红外图像,海表温度,遥感探测
参考文献
[1] 方欣华, 杜涛.海洋内波基础和中国海内波[M].青岛:中国海洋大学出版社, 2005.
[2] Fairall, C.W., J.S.Bradley, E.F.Godfrey, G.A.Wick, J.B.Edson, G.S.Young (1996) , The cool-skinand warm-layer effects on sea surfacetemperature, J.Geophys.Res., 101, 1295–1308.